專利名稱：一種控制系統及報警儀表的制作方法
技術領域：
一種控制系統及報警儀表技術領域[0001]本實用新型涉及電氣控制領域，具體涉及一種控制系統及報警儀表。
背景技術：
[0002]現有(汽車)儀表大多使用單一顏色的LED作為儀表盤背光，報警指示是單個指 示報警燈，這種做法相對比較單調已不符合當下的個性化時代發展趨勢，且單個指示燈報 警由于顯示面積小容易被忽視而導致未及時采取措施造成車(或設備)損壞；部分汽車儀 表已經做到有多種背光顏色，這類產品采用的是多組不同顏色的LED通過獨立的電源來控 制，這種設計因LED顏色、LED布局及PCB布板空間限制，只能做到有限種類顏色的變化。[0003]隨著LED技術的發展，出現了一種可以通過調整電源輸入進行自由混色的LED，這 種LED在少數儀表中已有運用，這類運用往往有單獨的LED控制盒或者獨立的控制板，增 加了空間布局的難度和成本；并且該類運用主要體現的是動態變化(如隨著車速的變化背 光顏色也不斷變化)，其充分發揮了 LED顏色可調的優勢，但是在儀表中尤其是汽車儀表中 這種動態變化由于各表盤(如車速表、轉速表、燃油表、水溫表)工況不同導致一個儀表出現 很多種顏色，很可能導致顏色搭配沖突讓用戶難以接受，而且豐富的動態變化往往令用戶 無法適應，甚至當出現報警信號時反而以為是一種自然變化沒有及時采取措施造成重大損 失。實用新型內容[0004]本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，從而提供了一種可以根 據用戶需要顏色來進行設定的控制系統以及報警儀表。[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案[0006]—種控制系統,包括報警模塊、用戶輸入模塊、微處理器、開關模塊、RGB發光模 組、存儲器；所述微處理器根據用戶輸入模塊的輸入操作輸出PWM控制信號，所述PWM控制 信號存儲于存儲器中，所述PWM控制信號進一步控制開關模塊的打開和關斷，RGB發光模組 根據開關模塊的打開和閉合進一步發出不同顏色的光；微處理器根據報警模塊發出的報警 信號調用存儲器存儲的PWM控制信號，并進一步控制RGB發光模組的發光。[0007]進一步地，所述PWM控制信號為微處理器內部預設或者微處理器根據用戶輸入模 塊的輸入操作所輸出的控制信號。[0008]進一步地，所述用戶輸入模塊輸入電壓信號給微處理器，微處理器根據該電壓信 號輸出PWM控制信號。[0009]進一步地，所述用戶輸入模塊包括電阻R5、電阻R6電容Cl、電容C2、至少兩個按鍵 開關S1、S2、以及與按鍵開關一一對應的電阻R1、R2 ;電阻R5和電容C2串聯后的電阻R5的 開放端連接第一電源，電容C2的開放端連接地信號，電阻R6與電容Cl串聯后的電阻R6的 開放端連接電阻R5和電容C2的節點，電容Cl的開放端連接地信號，電阻R6與電容Cl的 節點與微處理器連接；所述電阻Rl與按鍵開關SI串聯，電阻Rl的開放端連接電阻R5和電容C2的節點，按鍵開關SI的開放端連接地信號；所述電阻R2與按鍵開關S2串聯，電阻R2 的開放端連接電阻Rl和按鍵開關SI的節點，按鍵開關S2的開放端連接地信號。[0010]進一步地，所述用戶輸入模塊還包括兩個按鍵開關S3、S4、以及與按鍵開關一一對 應的電阻R3、R4 ;所述電阻R3與按鍵開關S3串聯，電阻R3的開放端連接電阻R2和按鍵開 關S2的節點，按鍵開關S3的開放端連接地信號；所述電阻R4與按鍵開關S4串聯，電阻R4 的開放端連接電阻R3和按鍵開關S3的節點，按鍵開關S4的開放端連接地信號。[0011]進一步地，所述開關模塊包括開關管Ml、開關管M2、開關管M3、電阻R7、電阻R8、電 阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12 ;所述開關管Ml的控制端經過電阻R7連接至微處理器， 開關管Ml的控制端經過電阻R8連接至地信號，開關管Ml的第一端連接至地信號，開關管 Ml的第二端一端連接至RGB發光模組；所述開關管M2的控制端經過電阻R9連接至微處理 器，開關管M2的控制端經過電阻RlO連接至地信號，開關管M2的第一端連接至地信號，開 關管M2的第二端連接至RGB發光模組；所述開關管M3的控制端經過電阻Rll連接至微處 理器，開關管M3的控制端經過電阻R12連接至地信號，開關管M3的第一端連接至地信號， 開關管M3的第二端連接至RGB發光模組。[0012]進一步地，所述開關管為NPN三極管，開關管的控制端為基極，開關管的第一端是 發射極，開關管的第二端為集電極。[0013]進一步地，所述RGB發光模組包括發紅光二極管R、發綠光二極管G、發藍光二極管 B、電阻R13、電阻14、電阻R15 ;發紅光二極管R的正端經過電阻R13連接至第二電源，所述 發紅光二極管R的負端連接開關管Ml的第二端；發綠光二極管G的正端經過電阻R14連接 至第二電源，所述發綠光二極管G的負端連接開關管M2的第二端；發藍光二極管B的正端 經過電阻R15連接至第二電源，所述發藍光二極管B的負端連接開關管M3的第二端。[0014]進一步地，所述微處理器為51系列MCU0[0015]本實用新型還公開了一種報警儀表，包括儀表盤，還包括上述的控制系統，所述報 警模塊、用戶輸入模塊、微處理器、開關模塊、存儲器設置于儀表盤內，所述RGB發光模組設 置于儀表盤表面。[0016]與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果本實用新型提供了控制系統及 報警儀表，通過用戶輸入模塊對微處理器進行操作進一步設定系統正常工作時或者報警時 的發光顏色，當報警模塊報警時，便可以通過RGB發光模組發出微處理器內部預設或者用 戶設定的顏色來來顯示，這種可以通過用戶自己來設定報警顏色的系統，充分體現了個性 化和人性化；讓用戶更容易察覺險情，并且電路簡單，可以集成在儀表主電路板上，節省了 儀表空間布局，降低了設計和生產成本。
[0017]圖1是本實用新型實施例控制系統的原理框圖。[0018]圖2是本本實用新型實施例控制系統的原理圖。
具體實施方式
[0019]為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下 結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0020]圖1是本實用新型實施例控制系統的原理框圖；公開了一種控制系統，包括報警 模塊1、用戶輸入模塊2、微處理器3、開關模塊5、RGB發光模組6、存儲器4 ;微處理器3根 據用戶輸入模塊2的輸入操作輸出PWM控制信號，PWM控制信號存儲于存儲器3中，PWM控 制信號進一步控制開關模塊5的打開和關斷，RGB發光模組6根據開關模塊5的打開和閉合 進一步發出不同顏色的光；微處理器3根據報警模塊I發出的報警信號調用存儲器4存儲 的PWM控制信號，并進一步控制RGB發光模組6的發光。通過用戶輸入模塊2對微處理器 3進行操作進一步設定報警時的發光顏色，當報警模塊I報警時，便可以通過RGB發光模組 6發出用戶設定的顏色來來顯示，這種可以通過用戶自己來設定報警顏色的系統，充分體現 了個性化和人性化；讓用戶更容易察覺險情，并且電路簡單，可以集成在儀表主電路板上， 節省了儀表空間布局，降低了設計和生產成本。[0021]圖2是本本實用新型實施例控制系統的原理圖；在本實施例中，PWM控制信號為 微處理器內部預設或者微處理器根據用戶輸入模塊的輸入操作所輸出的控制信號。PWM控 制信號為微處理器內部預設時，報警模塊報警時，RGB發光模組會發出微處理器內部預設的 發光顏色報警；PWM控制信號為微處理器根據用戶輸入模塊的輸入操作所輸出的控制信號 時，報警模塊報警時，RGB發光模組會發出用戶輸入模塊設定的發光顏色報警。用戶輸入模 塊2輸入電壓信號給微處理器3,微處理器3根據該電壓信號輸出PWM控制信號。具體地， 用戶輸入模塊2包括電阻R5、電阻R6、電容Cl、電容C2、至少兩個按鍵開關S1、S2、以及與 按鍵開關一一對應的電阻R1、R2 ;電阻R5和電容C2串聯后的電阻R5的開放端連接第一電 源，該第一電源為5V ；電容C2的開放端連接地信號，電阻R6與電容Cl串聯后的電阻R6的 開放端連接電阻R5和電容C2的節點，電容Cl的開放端連接地信號，電阻R6與電容Cl的 節點與微處理器連接；電阻Rl與按鍵開關SI串聯，電阻Rl的開放端連接電阻R5和電容C2 的節點，按鍵開關SI的開放端連接地信號；電阻R2與按鍵開關S2串聯，電阻R2的開放端 連接電阻Rl和按鍵開關SI的節點，按鍵開關S2的開放端連接地信號。[0022]在本實施例中，用戶輸入模塊還包括兩個按鍵開關S3、S4、以及與按鍵開關 對 應的電阻R3、R4 ；電阻R3與按鍵開關S3串聯，電阻R3的開放端連接電阻R2和按鍵開關S2 的節點，按鍵開關S3的開放端連接地信號；電阻R4與按鍵開關S4串聯，電阻R4的開放端 連接電阻R3和按鍵開關S3的節點，按鍵開關S4的開放端連接地信號。[0023]開關模塊5包括開關管Ml、開關管M2、開關管M3、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻 R10、電阻R11、電阻R12 ;開關管Ml的控制端經過電阻R7連接至微處理器，開關管Ml的控 制端經過電阻R8連接至地信號，開關管Ml的第一端連接至地信號，開關管Ml的第二端一 端連接至RGB發光模組；開關管M2的控制端經過電阻R9連接至微處理器，開關管M2的控 制端經過電阻RlO連接至地信號，開關管M2的第一端連接至地信號，開關管M2的第二端連 接至RGB發光模組；開關管M3的控制端經過電阻Rll連接至微處理器，開關管M3的控制端 經過電阻R12連接至地信號，開關管M3的第一端連接至地信號，開關管M3的第二端連接至 RGB發光模組。上述的開關管一般為NPN三極管，開關管的控制端為基極，開關管的第一端 是發射極，開關管的第二端為集電極。[0024]RGB發光模組6包括發紅光二極管R、發綠光二極管G、發藍光二極管B、電阻R13、 電阻14、電阻R15 ;發紅光二極管R的正端經過電阻R13連接至第二電源VCC，發紅光二極管R的負端連接開關管Ml的第二端；發綠光二極管G的正端經過電阻R14連接至第二電源 VCC，發綠光二極管G的負端連接開關管M2的第二端；發藍光二極管B的正端經過電阻R15 連接至第二電源VCC，發藍光二極管B的負端連接開關管M3的第二端。本實施例中按鍵開 關S2按下時，對應控制發紅光二極管R ;按鍵開關S3按下時，對應控制發綠光二極管G ;按 鍵開關S4按下時，對應控制發藍光二極管B。在其他實施例中，也可以只有兩個按鍵開關 SI和S2，但是這樣微處理器內部處理較為復雜，本實施例中選用一個按鍵對應一個發光二 極管，這樣微處理器處理較為簡單。[0025]以下以微處理器為51系列MCU，存儲器為ATMTL93c66為例，51系列MCU可以選 用 8031,8051 或 8751 等。[0026]MCU的電源VDD與RESET引腳之間通過一 IOK歐姆電阻連接，電源VDD選用5V電 源，RESET引腳通過IOOnF電容連接至地信號，電源VDD通過IOOnF電容連接至地信號。MCU 的EXTAL引腳和XTAL引腳兩端連接8MHZ晶振，EXTAL引腳和XTAL引腳分別通過20pF電 容連接至地信號。以下對工作原理進行詳細說明。[0027]存儲器4中預先存儲了系統設定好的或者用戶設定好的控制二極管發光的PWM信 號，報警模塊I報警時，微處理器3調用存儲器4存儲的PWM控制信號控制開關模塊5，并進 一步控制RGB發光模組6的發光顏色。[0028]本實施例中的存儲器可以存儲兩種數據一是存儲已設定好(默認)的各種顏色數 據，用戶從已設定好(默認)的數據中選擇顏色，按以下方式操作短按Si按鍵進入默認數 據選擇模式，然后操作S3或S4按鍵可上下選擇自己想設定的顏色，在選擇相應的數據時， RGB發光模組整體顏色會根據當前所選的數據顯示相應的顏色，用戶再次短按SI按鍵時即 設定成功；選擇顏色時需再次短按Si按鍵予以確認否則認為未設定成功，顏色顯示保持設 定之前的狀態，另外，若超過5S未進行任何按鍵(S1、S3、S4)操作也認為未設定成功。設定 成功后或5S未進行任何的按鍵操作將退出設置模式回到正常顯示界面，若需重新設定顏 色可按上述步驟操作。[0029]二是存儲用戶自己設定的指令及對應的顏色數據；用戶根據自己喜好設定顏色， 按以下方式操作長按SI按鍵進入自動調節模式，操作S2、S3、S4按鍵，MCU可輸出PWM控 制信號，該PWM控制信號可分別調節RGB發光模組的占空比值(空比值可循環改變)，即PWM 值，每一顆燈的占空比值的改變相應改變顏色的顯示，用戶調節到自己喜歡的顏色后再次 短按SI按鍵時即置成功；選擇顏色時需再次短按SI按鍵予以確認否則認為未設定成功，顏 色顯示保持設定之前的狀態，另外若超過5S未進行任何按鍵(S1、S2、S3、S4)操作也認為未 設定成功。設定成功后或5S未進行任何的按鍵操作將退出設置模式回到正常顯示界面，若 需重新設定顏色可按上述步驟操作。用戶根據自己喜好調節的顏色設定成功后，此顏色對 應的數據將存儲為默認的可選擇的數據。顏色選擇模式中，必須是一種顏色選擇模式退出 后方能進入另一種模式調節以避免按鍵混亂使用。開關模塊5，連接收微處理器輸出的PWM 控制信號，開關模塊5可以驅動RGB發光模組6 ；RGB發光模組6根據開關模塊5的輸出信 號顯示相應的顏色；[0030]RGB發光模組6由紅(R)燈、綠(G )燈、藍(B )燈三個燈集成，可以實現單路燈點亮， 也可以是任意的二路燈或者三路燈同時點亮混出其它的顏色。混光所得到的顏色是無限制 的，其原理是對RGB三路燈同時給予不同的占空比值改變RGB單位時間內三種燈光通量的比值來實現。RGB發光模組6可置于表盤底部、指針底部或是其它可視的界面并通過導光結 構或是導光板讓光線均勻的投射在顯示界面。此部件與控制電路模塊相連。接收控制電路 模塊的驅動信號，根據驅動信號的改變混光出不同的顏色。[0031]本實施例中的報警模塊可以是設定車速大于某一額定值報警，比如設定車速大于 lOOkm/h則報警；還可設定水溫、燃油、轉速等超過某一預警值而報警；還可以是故障信號 報警，比如胎壓故障，ABS故障等廠商設定的報警信號；也可以是其他的超過某一預警值的 報警，可以根據用戶需要設定。[0032]本實施例中的用戶輸入模塊2也可以是一顯示輸入裝置，用戶可以對該顯示裝置 進行操作，比如一系列的設定操作等，預先設定的顏色可以在該顯示裝置中顯示出來，這樣 用戶操作更方便，對所設定的顏色更加一目了然。[0033]本實用新型還公開了一種報警儀表，包括儀表盤，還包括上述的控制系統，該控制 系統包括報警模塊1、用戶輸入模塊2、微處理器3、開關模塊5、RGB發光模組6、存儲器4 ； 上述各模塊的連接關系及功能已經描述，此處不再贅述。報警模塊1、用戶輸入模塊2、微處 理器3、開關模塊5、存儲器4設置于儀表盤內，RGB發光模組6設置于儀表盤表面,方便用 戶查看發光的顏色。[0034]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求1.一種控制系統，其特征在于，包括報警模塊、用戶輸入模塊、微處理器、開關模塊、RGB發光模組、存儲器；所述微處理器根據用戶輸入模塊的輸入操作輸出PWM控制信號，所述PWM控制信號存儲于存儲器中，所述PWM控制信號進一步控制開關模塊的打開和關斷，RGB發光模組根據開關模塊的打開和閉合進一步發出不同顏色的光；微處理器根據報警模塊發出的報警信號調用存儲器存儲的PWM控制信號，并進一步控制RGB發光模組的發光。
2.根據權利要求1所述的控制系統，其特征在于，所述用戶輸入模塊包括電阻R5、電阻R6電容Cl、電容C2、至少兩個按鍵開關S1、S2、以及與按鍵開關一一對應的電阻Rl、R2 ;電阻R5和電容C2串聯后的電阻R5的開放端連接第一電源，電容C2的開放端連接地信號，電阻R6與電容Cl串聯后的電阻R6的開放端連接電阻R5和電容C2的節點，電容Cl的開放端連接地信號，電阻R6與電容Cl的節點與微處理器連接；所述電阻Rl與按鍵開關SI串聯，電阻Rl的開放端連接電阻R5和電容C2的節點，按鍵開關SI的開放端連接地信號；所述電阻R2與按鍵開關S2串聯，電阻R2的開放端連接電阻Rl和按鍵開關SI的節點，按鍵開關S2的開放端連接地信號。
3.根據權利要求2所述的控制系統，其特征在于，所述用戶輸入模塊還包括兩個按鍵開關S3、S4、以及與按鍵開關一一對應的電阻R3、R4;所述電阻R3與按鍵開關S3串聯，電阻R3的開放端連接電阻R2和按鍵開關S2的節點，按鍵開關S3的開放端連接地信號；所述電阻R4與按鍵開關S4串聯，電阻R4的開放端連接電阻R3和按鍵開關S3的節點，按鍵開關S4的開放端連接地信號。
4.根據權利要求1所述的控制系統，其特征在于，所述開關模塊包括開關管Ml、開關管M2、開關管M3、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12 ;所述開關管Ml的控制端經過電阻R7連接至微處理器，開關管Ml的控制端經過電阻R8連接至地信號，開關管Ml的第一端連接至地信號，開關管Ml的第二端一端連接至RGB發光模組；所述開關管M2的控制端經過電阻R9連接至微處理器，開關管M2的控制端經過電阻RlO連接至地信號，開關管M2的第一端連接至地信號，開關管M2的第二端連接至RGB發光模組；所述開關管M3的控制端經過電阻Rll連接至微處理器，開關管M3的控制端經過電阻R12連接至地信號，開關管M3的第一端連接至地信號，開關管M3的第二端連接至RGB發光模組。
5.根據權利要求4所述的控制系統，其特征在于，所述開關管為NPN三極管，開關管的控制端為基極，開關管的第一端是發射極，開關管的第二端為集電極。
6.根據權利要求4所述的控制系統，其特征在于，所述RGB發光模組包括發紅光二極管R、發綠光二極管G、發藍光二極管B、電阻R13、電阻14、電阻R15 ;發紅光二極管R的正端經過電阻R13連接至第二電源，所述發紅光二極管R的負端連接開關管Ml的第二端；發綠光二極管G的正端經過電阻R14連接至第二電源，所述發綠光二極管G的負端連接開關管M2的第二端；發藍光二極管B的正端經過電阻R15連接至第二電源，所述發藍光二極管B的負端連接開關管M3的第二端。
7.根據權利要求1-6任一項所述的控制系統，其特征在于，所述微處理器為51系列MCU。
8.一種報警儀表，包括儀表盤，其特征在于，還包括權利要求1-7任一項所述的控制系統，所述報警模塊、用戶輸入模塊、微處理器、開關模塊、存儲器設置于儀表盤內，所述RGB發光模組設置于儀表盤表面。
專利摘要一種控制系統，包括報警模塊、用戶輸入模塊、微處理器、開關模塊、RGB發光模組、存儲器；所述微處理器根據用戶輸入模塊的輸入操作輸出PWM控制信號，所述PWM控制信號存儲于存儲器中，所述PWM控制信號進一步控制開關模塊的打開和關斷，RGB發光模組根據開關模塊的打開和閉合進一步發出不同顏色的光；微處理器根據報警模塊發出的報警信號調用存儲器存儲的PWM控制信號，并進一步控制RGB發光模組的發光。以及報警儀表。通過用戶輸入模塊對微處理器進行操作進一步設定報警時的發光顏色，當報警模塊報警時，便可以通過RGB發光模組發出用戶設定的顏色來來顯示，并且節省了儀表空間布局，降低了設計和生產成本。
文檔編號G01D7/00GK202873123SQ201220408969
公開日2013年4月10日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者龔學佳, 廖宜輝, 張慶鋒, 廖國新 申請人:比亞迪股份有限公司